Công nghệ PCBA - Đường cong nhiệt độ trở lại nhà máy SMT

Các đặc tính của dán hàn xác định các đặc tính cơ bản của phân phối nhiệt độ hồi lưu. Do thành phần hóa học khác nhau của bột hàn hợp kim và thông lượng, các loại bột hàn khác nhau có các yêu cầu khác nhau về nhiệt độ và đường cong nhiệt độ hồi lưu do sự thay đổi hóa học của chúng. Thông thường, các nhà cung cấp dán hàn có thể cung cấp đường cong hồi lưu tham chiếu mà người dùng có thể tối ưu hóa dựa trên các đặc tính sản phẩm của họ. Lấy Sn96.3 Ag3.2Cu0.5, một loại kem hàn không chì với điểm nóng chảy 217 ° C làm ví dụ, giới thiệu hai đường cong nhiệt độ trào ngược điển hình.

Đường cong nhiệt độ thông thường

Đường cong nhiệt độ truyền thống được chia thành bốn giai đoạn chính: vùng nóng trước, vùng cách nhiệt, vùng hồi lưu và vùng làm mát. Nhiệt độ này được phân phối trong quá trình sưởi ấm có thời gian giữ nhiệt, vì vậy nhiệt độ bề mặt của SMA tương đối đồng đều, ngay cả khi kích thước và lắp ráp của các yếu tố PCB không đồng đều, khi mật độ tương đối lớn, nhiệt độ bề mặt của SMA vẫn tương đối đồng đều. Do đó, đường cong nhiệt độ này là cần thiết khi các thành phần trên PCB có kích thước không đồng đều và mật độ lắp ráp tương đối cao.

a) Giai đoạn khởi động.

Nhiệt độ hồi lưu pcb được làm nóng đến 150 với tốc độ gia nhiệt nhỏ hơn 2 T/s, được gọi là làm nóng trước. Mục đích của giai đoạn làm nóng trước là làm cho dung môi điểm nóng chảy thấp trong dán dễ bay hơi. Các thành phần chính của thông lượng trong dán hàn bao gồm nhựa thông, chất kích hoạt, chất điều chỉnh độ nhớt và dung môi. Tác dụng của dung môi chủ yếu là hoạt động như một chất mang hương thông, đảm bảo thời gian lưu trữ của hàn dán. Giai đoạn khởi động đòi hỏi quá nhiều dung môi dễ bay hơi, nhưng tốc độ gia nhiệt phải được kiểm soát. Tốc độ gia nhiệt quá cao có thể dẫn đến sốc ứng suất nhiệt của các thành phần, làm hỏng các thành phần hoặc làm giảm hiệu suất và tuổi thọ của các thành phần, sau này gây hại nhiều hơn. Một lý do khác là tốc độ gia nhiệt quá cao có thể dẫn đến sự sụp đổ của dán hàn, gây ra nguy cơ ngắn mạch, tốc độ gia nhiệt quá cao có thể khiến dung môi bốc hơi quá nhanh, dễ dàng phun ra các bộ phận kim loại, gây ra các hạt thiếc.

(2) Giai đoạn cách nhiệt.

Từ từ làm nóng toàn bộ bảng đến 170 ℃, cho phép bảng đạt được nhiệt độ đồng đều, được gọi là giai đoạn ngâm hoặc cân bằng. Thời gian thường là 70~120 giây. Trong giai đoạn này, nhiệt độ tăng chậm. Việc thiết lập giai đoạn cách nhiệt nên chủ yếu tham khảo các khuyến nghị của nhà cung cấp dán hàn và công suất nhiệt của bảng PCB. Giai đoạn giữ ấm có ba chức năng. Một là làm cho toàn bộ chất nền PCB đạt được nhiệt độ đồng đều, giảm tác động của ứng suất nhiệt vào vùng hồi lưu, cũng như các khuyết tật hàn khác, chẳng hạn như nâng thành phần, v.v.; Một cái khác là thông lượng trong dán bắt đầu kích hoạt. Phản ứng này làm tăng độ ẩm của bề mặt của mối hàn, vì vậy các mối hàn nóng chảy có thể làm ướt bề mặt tốt. Ba là, tiếp tục là dung môi trong chất trợ hòa. Do tầm quan trọng của giai đoạn cách nhiệt, thời gian và nhiệt độ cách nhiệt phải được kiểm soát hiệu quả. Điều quan trọng là phải đảm bảo rằng thông lượng có thể làm sạch bề mặt hàn tốt, đồng thời đảm bảo rằng nó không được tiêu thụ hoàn toàn cho đến khi nó đạt đến trào ngược, điều này có thể ngăn chặn nó xảy ra trong giai đoạn trào ngược. Tác dụng của quá trình tái oxy hóa.

Gia công bo mạch chủ PCBA

Giai đoạn Backstream Làm nóng bảng đến khu vực nóng chảy để làm tan chảy dán hàn, bảng đạt đến nhiệt độ tối đa, thường là 230~245 không, được gọi là giai đoạn hồi lưu (reflow). Thời gian trên đường pha lỏng 0 thường là 30~60, do đó, nhiệt độ của giai đoạn hồi lưu tiếp tục tăng và vượt qua đường hàn trở lại, dán nóng chảy và phản ứng ẩm xảy ra, lớp hợp chất liên kim loại bắt đầu hình thành và cuối cùng đạt được nhiệt độ đỉnh. Nhiệt độ đỉnh của giai đoạn hồi lưu được xác định bởi thành phần hóa học của dán hàn, tính chất của các thành phần và vật liệu PCB. Nếu nhiệt độ đỉnh của giai đoạn hồi lưu là quá cao, bảng có thể bị đốt cháy hoặc đốt cháy; Nếu nhiệt độ đỉnh quá thấp, các điểm hàn sẽ xuất hiện màu tối và hạt. Do đó, nhiệt độ đỉnh của vùng nhiệt độ này phải đủ cao để làm cho thông lượng có hiệu quả đầy đủ và có độ ẩm tốt, nhưng không đủ cao để gây ra thiệt hại, đổi màu hoặc cháy thành các cụm hoặc bảng mạch. Trong giai đoạn hồi lưu, độ dốc của nhiệt độ tăng nên được xem xét và các thành phần không nên bị sốc nhiệt. Thời gian trở lại nên càng ngắn càng tốt, nói chung 30~60s là tốt nhất dưới tiền đề đảm bảo hàn thành phần tốt. Thời gian chảy ngược quá lâu và nhiệt độ quá cao có thể làm hỏng các thành phần dễ bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và cũng có thể dẫn đến một lớp quá dày của các hợp chất liên kim loại, làm cho các mối hàn rất giòn và giảm khả năng chống mỏi của chúng.

Giai đoạn Cooldown Quá trình làm mát được gọi là giai đoạn làm mát và tốc độ làm mát là 3~5. Tầm quan trọng của giai đoạn làm mát thường bị bỏ qua. Một quá trình làm mát tốt cũng đóng một vai trò quan trọng trong kết quả cuối cùng của hàn. Tốc độ làm mát nhanh hơn có thể tinh chỉnh cấu trúc vi mô của các điểm hàn, thay đổi hình thái và phân phối các hợp chất liên kim loại và cải thiện tính chất cơ học của hợp kim hàn. Đối với hàn không chì trong sản xuất thực tế, tăng tốc độ làm mát mà không ảnh hưởng đến các thành phần thường có thể làm giảm khuyết tật và cải thiện độ tin cậy. Tuy nhiên, tốc độ làm mát quá nhanh có thể gây sốc và tập trung căng thẳng cho các thành phần và làm cho các điểm hàn của sản phẩm thất bại sớm trong quá trình sử dụng. Do đó, hàn trở lại phải cung cấp một đường cong làm mát tốt.

Đường cong nhiệt độ Pentium

Đường cong nhiệt độ hồi lưu dạng lều được chia thành các giai đoạn chính của khu vực sưởi ấm, khu vực sưởi ấm trước, khu vực sưởi ấm nhanh, khu vực tái chế và khu vực làm mát. Khi sử dụng đường cong nhiệt độ này, tốc độ gia nhiệt của SMA từ nhiệt độ phòng đến nhiệt độ đỉnh về cơ bản là như nhau, với ít căng thẳng nhiệt trên SMA; Nhưng khi các thành phần được hàn trên PCB không đồng đều, nhiệt độ bề mặt của SMA không đủ đồng đều; Nhiệt độ hàn của các bộ phận hấp thụ nhiệt chất lượng cao, cao không thể đáp ứng yêu cầu. Do đó, đường cong nhiệt độ này chủ yếu phù hợp với những dịp có kích thước tương đối đồng đều của các thành phần trên PCB.